本实用新型涉及电力调峰领域，尤其涉及火力发电机组利用固体电蓄热装置与吸收式热泵深度调峰系统。
背景技术：
近年来，在我国三北地区电力市场容量富裕，燃机、抽水蓄能等可调峰电源稀缺，电网调峰与火电机组灵活性之间矛盾突出，电网消纳风电、光电及核电等新能源的能力不足，弃风弃光现象严重；而热电联产机组采用“以热定电”方式运行，调峰能力仅为10%左右，调峰困难已经成为目前电网运行最为突出的问题。如果电网调峰与火电机组供热之间的矛盾处理不好，可能影响居民冬季供暖安全，关系民生。为了满足电网调峰需求，以及电厂在激烈竞争中的生存需要，深度调峰势在必行。
申请号为201520183594.4的中国专利，公开了一种具有调峰功能的余热利用供暖装置，包括抽凝机、吸收式热泵、凝汽器、流量阀、蓄热罐、泵和热网加热器，抽凝机的抽汽端口与吸收式热泵的驱动热源进口连接，所述凝汽器的出口与吸收式热泵的余热利用进口连接，热网加热器的高温侧供水入口和流量阀的入口均和吸收式热泵的供热出水端口连接，流量阀的出口与蓄热罐的热水口连接，所述蓄热罐的冷水口与泵的入口连接，泵的出口和热网加热器的高温侧回水端均与吸收式热泵的高温侧回水端口连接。该专利利用了蓄热罐和吸收式热泵增加了对热能的利用率，但是供热面积有限，无法满足供热需求较大地区居民的供热需求，对电能的利用也不够充分，无法达到深度调峰的效果。
技术实现要素：
固体电蓄热装置有足够大的蓄能系统，可以在夜间，用电低谷的时间段进行储能，而在白天进行供暖、供能，这一优点同时解决了供暖和风电低谷消纳的问题。热泵是利用高品位能源驱动实现热量从低温向高温输送的设备，吸收式热泵技术可以回收利用工业生产中的大量低品位废热，且其常用的工质（即溴化锂/水、氨/水）对环境没有破坏作用，是一种节能环保技术。基于以上特点，吸收式热泵应用在热电厂回收汽轮机乏汽余热用于集中供热具有显著的经济效益、社会效益。
为了满足电网调峰需求，提高火电机组的灵活性，以及解决目前存在的较大弃风弃光现象的问题，本实用新型将固体电蓄热锅炉及吸收式热泵技术结合起来，实现电力生产和热力生产相辅运行，显著提升热电机组的上网调峰能力，既能有效缓解可再生能源消纳困境，同时能实现能源梯级利用，保证市政供热能力。
本实用新型解决前述技术问题所采用的技术方案是：一种固体电蓄热装置配合吸收式热泵深度调峰系统，包括主接线系统、电蓄热系统、热网循环水系统、汽轮机抽气系统，电蓄热系统在电厂出线母线上新增一个间隔，与降压变压器连接，降压变压器另一端与电蓄热装置供电母线连接，一个或多个电蓄热装置连接到电蓄热母线上；在热网循环水系统的供水侧管道设置分支管道，与所述电蓄热装置连接；热网循环水系统设置热泵对循环水进行一级加热。
优选的是，所述电蓄热装置包括固体式电蓄热装置。
上述任一方案优选的是，所述固体式电蓄热装置包括固体式电蓄热锅炉。
上述任一方案优选的是，所述电蓄热装置依实际工程需要配套设置GIS开关设备或母线开关设备。
上述任一方案优选的是，所述固体式电蓄热装置电压等级范围10~66kV。
上述任一方案优选的是，所述固体式电蓄热装置功率范围10~100MW。
上述任一方案优选的是，新增间隔、降压变压器、GIS开关设备、电蓄热装置之间依实际工程需要采用钢芯铝绞线或电缆连接。
上述任一方案优选的是，所述热网循环水系统包括热网供水管道、热网回水管道、热网循环泵、热泵、热网加热器、阀门及其连接管道。
上述任一方案优选的是，所述热泵包括蒸汽型吸收式热泵。
上述任一方案优选的是，热网循环水系统供水侧管道设置分支管道与所述电蓄热装置连接，由热用户端热网回水管道回流的水经过热网循环泵增压，流经热泵一级加热后，部分或全部循环水进入热网加热器进行二级加热，之后循环水直接流经热网供水管道输送给用户，或者部分或全部进入电蓄热装置进行三级加热后经热网供水管道输送给用户。
上述任一方案优选的是，所述主接线系统包括第一发电机、第二发电机、变压器、电厂出线母线、第一出线、第二出线及连接电网。
上述任一方案优选的是，所述汽轮机抽汽系统包括汽轮机和汽轮机排汽管道。
上述任一方案优选的是，所述汽轮机出汽管道的一个分支与热网加热器连接，输送蒸汽为热网加热器加热，另一个分支与热泵连接，为热泵提供汽源；汽轮机排汽管道设置在汽轮机与热泵连接的输汽管道上。
固体电蓄热调峰装置具有高电压、大功率、可蓄热的特点，而且固体电蓄热装置有足够大的蓄能系统，可以在夜间，用电低谷的时间段进行储能，而在白天进行供暖、供能，这一优点同时解决了供暖和风电低谷消纳的问题。热电厂用吸收式热泵主要是蒸汽型，主要包括蒸发器、吸收器、冷凝器、再生器、热交换器等，乏汽余热进入蒸发器管程，蒸发器壳程为负压，壳程的冷剂水在传热管外表面蒸发，吸收乏汽的气化潜热余热；吸收器中浓溶液在传热管外表面滴淋，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽气化潜热，并将该潜热释放给吸收器管内的热网水，热网水实现一次升温，与此同时，在吸收器内浓溶液变成稀溶液，经过热交换器升温后进入再生器；再生器中驱动热源蒸汽加热溴化锂溶液，水蒸汽蒸发，溴化锂溶液变为浓溶液，浓溶液经热交换器后进入吸收器进行吸收；再生器中蒸发的冷剂蒸汽进入冷凝器加热管内的热网水，实现热网水的二次升温，冷剂蒸汽冷凝成液态冷剂水进入蒸发器。如此反复，实现热泵循环。
本实用新型中，固体式电蓄热装置也可替换为液体式电蓄热装置，形成固体式电蓄热系统、液体式电蓄热系统或者液体式和固体式电蓄热混合系统。固体式电蓄热系统包括一个或多个固体式电蓄热装置及其连接电网，固体式电蓄热系统指采用固体式电蓄热系统进行深度调峰的设备和系统，主要以固体式电蓄热锅炉为主要设备，以等固体作为蓄热体进行电能和热能转换。液体式电蓄热系统包括一个或多个液体式电蓄热装置及其连接电网，液体式电蓄热系统指仅采用液体式热水蓄热系统进行深度调峰的设备和系统，主要以电极式热水锅炉为主要设备，以水作为蓄热体和工质进行电能和热能转换。液体式和固体式电蓄热混合系统包括液体式电蓄热装置、固体式电蓄热装置及其连接电网，该系统采用电极式热水蓄热系统和固体式电蓄热系统相结合的系统进行深度调峰，此系统的核心设备为电极式热水锅炉和固体式电蓄热锅炉。此系统主要综合考虑了两种电锅炉各自的优点，电极式固体电蓄热锅炉电压变化平滑，对电网冲击小，而固体电蓄热锅炉蓄热能力大，占地面积小的特点。
目前每套固体电蓄热装置内部是由多组电阻丝采用串并联方式组成电加热组，该电加热组作为一个启停单元同时启同停，启停容量最大可达到100MW，对电网造成很大的冲击，影响电网的安全运行。鉴于此种情况，本发明中采用如下几种方式解决此问题。
1、采用斜坡升压软起动器。该软起动器的主要构成是串接于电源与电蓄热装置之间的三相反并联高压晶闸管及其电子控制电路。通过控制软起动器控制其内部晶闸管的导通角，使电蓄热装置输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至升高到额定电压后起动结束。通过软启动器的逐步调压来降低电蓄热装置接入电网的冲击。
2、采用串接可变电阻降压启动方式。在电源与固体电蓄热装置之间串接一套可变电阻启动柜，该可变电阻柜可以是热变电阻或液体电阻。在固体电蓄热装置接入电网时，按预定设置阻值，无级平滑调节可变电阻的阻值，直至阻值接近为0后起动结束，从而使固体电蓄热装置的输入电压不断增加，直至达到额定电压，从而避免全压启动对电网的冲击。
本实用新型将固体电蓄热装置及吸收式热泵技术结合起来，采用吸收式热泵技术回收汽轮机乏汽的热量，加热热网循环水回水，利用电蓄热装置或热网首站进一步加热热网循环水，向城市外网供热。实现能源梯级利用，既能保证市政供热能力，又满足电网的深度调峰。
本实用新型的有益效果是：
1）利用电蓄热装置蓄能系统和吸收式热泵余热利用的特点，吸收式热泵余热利用可弥补机组深度调峰期间，电蓄热装置供热不足的热量，保障居民供热。机组在白天非调峰时段进行热电联合供暖、供电，这一综合应用，有效提高了供暖能力，扩大供暖面积，同时解决了供暖和风电低谷消纳的问题，提高火电机组的深度调峰能力。
2）电蓄热设备可以作为应急备用热源，提高供热的可靠性。
3）最大限度地为新能源提供上网空间，有效缓解可再生能源消纳困境。
4）随着调峰服务费、峰谷电价等政策的逐步落实，具有广阔的市场发展空间。
5）吸收式热泵回收汽轮机乏汽余热，提高机组热经济性。
附图说明
图1 为按照本实用新型的固体电蓄热装置配合吸收式热泵深度调峰系统的一优选实施例的示意图。
图示说明：
1-降压变压器，2-电蓄热母线，3-电蓄热装置，4-热网供水管道，5-热网回水管道，6-热网循环泵，7-热泵，8-热网加热器，9-汽轮机排气管道，10-阀门，11-汽轮机，12-第二发电机，13-第一发电机，14-第一出线，15-第二出线，16-电厂出线母线，17-电蓄热系统，18-热网循环水系统，19-主接线系统，20-汽轮机抽汽系统。
具体实施方式
为了更进一步了解本实用新型的
技术实现要素：
，下面将结合具体实施例对本实用新型作更为详细的描述，实施例只对本实用新型具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本领域技术人员在本实用新型的基础上作出的非实质性修改，都应属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种固体电蓄热装置配合吸收式热泵深度调峰系统，包括主接线系统19、电蓄热系统17、热网循环水系统18、汽轮机抽气系统20，电蓄热系统17在电厂出线母线16上新增一个间隔，与降压变压器1连接，降压变压器1另一端与电蓄热装置3供电母线连接，一个或多个电蓄热装置3连接到电蓄热母线2上；在热网循环水系统18的供水侧管道设置分支管道，与所述电蓄热装置3连接；热网循环水系统18设置热泵7对循环水进行一级加热。
优选的是，所述电蓄热装置3包括固体式电蓄热装置。
本实施例中，所述固体式电蓄热装置包括固体式电蓄热锅炉。
本实施例中，所述电蓄热装置3依实际工程需要配套设置GIS开关设备或母线开关设备。
本实施例中，所述固体式电蓄热装置电压等级范围10~66kV。
本实施例中，所述固体式电蓄热装置功率范围10~100MW。
本实施例中，新增间隔、降压变压器1、GIS开关设备、电蓄热装置3之间依实际工程需要采用钢芯铝绞线或电缆连接。
本实施例中，所述热网循环水系统包括热网供水管道4、热网回水管道5、热网循环泵6、热泵7、热网加热器8、阀门10及其连接管道。
本实施例中，所述热泵包括蒸汽型吸收式热泵。
本实施例中，热网循环水系统18供水侧管道设置分支管道与所述电蓄热装置3连接，由热用户端热网回水管道5回流的水经过热网循环泵6增压，流经热泵7一级加热后，部分或全部循环水进入热网加热器8进行二级加热，夜间用电低谷时，电蓄热装置储能，循环水直接流经热网供水管道4输送给用户。
本实施例中，所述主接线系统包括第一发电机13、第二发电机13、变压器、电厂出线母线16、第一出线14、第二出线15及连接电网。
本实施例中，所述汽轮机抽汽系统20包括汽轮机11和汽轮机排汽管道9。
本实施例中，所述汽轮机11出汽管道的一个分支与热网加热器8连接，输送蒸汽为热网加热器8加热，另一个分支与热泵7连接，为热泵7提供汽源；汽轮机排汽管道9设置在汽轮机11与热泵7连接的输汽管道上。
固体电蓄热调峰装置具有高电压、大功率、可蓄热的特点，而且固体电蓄热装置有足够大的蓄能系统，可以在夜间，用电低谷的时间段进行储能，而在白天进行供暖、供能，这一优点同时解决了供暖和风电低谷消纳的问题。热电厂用吸收式热泵主要是蒸汽型，主要包括蒸发器、吸收器、冷凝器、再生器、热交换器等，乏汽余热进入蒸发器管程，蒸发器壳程为负压，壳程的冷剂水在传热管外表面蒸发，吸收乏汽的气化潜热余热；吸收器中浓溶液在传热管外表面滴淋，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽气化潜热，并将该潜热释放给吸收器管内的热网水，热网水实现一次升温，与此同时，在吸收器内浓溶液变成稀溶液，经过热交换器升温后进入再生器；再生器中驱动热源蒸汽加热溴化锂溶液，水蒸汽蒸发，溴化锂溶液变为浓溶液，浓溶液经热交换器后进入吸收器进行吸收；再生器中蒸发的冷剂蒸汽进入冷凝器加热管内的热网水，实现热网水的二次升温，冷剂蒸汽冷凝成液态冷剂水进入蒸发器。如此反复，实现热泵循环。
本实用新型将固体电蓄热装置及吸收式热泵技术结合起来，采用吸收式热泵技术回收汽轮机乏汽的热量，加热热网循环水回水，利用电蓄热装置或热网首站进一步加热热网循环水，向城市外网供热。实现能源梯级利用，既能保证市政供热能力，又满足电网的深度调峰。
本实用新型的有益效果是：
1）利用电蓄热装置蓄能系统和吸收式热泵余热利用的特点，吸收式热泵余热利用可弥补机组深度调峰期间，电蓄热装置供热不足的热量，保障居民供热。机组在白天非调峰时段进行热电联合供暖、供电，这一综合应用，有效提高了供暖能力，扩大供暖面积，同时解决了供暖和风电低谷消纳的问题，提高火电机组的深度调峰能力。
2) 电蓄热设备可以作为应急备用热源，提高供热的可靠性。
3）最大限度地为新能源提供上网空间，有效缓解可再生能源消纳困境。
4）随着调峰服务费、峰谷电价等政策的逐步落实，具有广阔的市场发展空间。
5）吸收式热泵回收汽轮机乏汽余热，提高机组热经济性。
实施例2
如图1所示，一种固体电蓄热装置配合吸收式热泵深度调峰系统，包括主接线系统19、电蓄热系统17、热网循环水系统18、汽轮机抽气系统20，电蓄热系统17在电厂出线母线16上新增一个间隔，与降压变压器1连接，降压变压器1另一端与电蓄热装置3供电母线连接，一个或多个电蓄热装置3连接到电蓄热母线2上；在热网循环水系统18的供水侧管道设置分支管道，与所述电蓄热装置3连接；热网循环水系统18设置热泵7对循环水进行一级加热。
本实施例中，所述电蓄热装置3包括固体式电蓄热装置。
本实施例中，所述固体式电蓄热装置包括固体式电蓄热锅炉。
本实施例中，所述电蓄热装置3依实际工程需要配套设置GIS开关设备或母线开关设备。
本实施例中，所述固体式电蓄热装置电压等级范围10~66kV。
本实施例中，所述固体式电蓄热装置功率范围10~100MW。
本实施例中，新增间隔、降压变压器1、GIS开关设备、电蓄热装置3之间依实际工程需要采用钢芯铝绞线或电缆连接。
本实施例中，所述热网循环水系统包括热网供水管道4、热网回水管道5、热网循环泵6、热泵7、热网加热器8、阀门10及其连接管道。
本实施例中，所述热泵包括蒸汽型吸收式热泵。
本实施例中，热网循环水系统18供水侧管道设置分支管道与所述电蓄热装置3连接，由热用户端热网回水管道5回流的水经过热网循环泵6增压，流经热泵7一级加热后，部分或全部循环水进入热网加热器8进行二级加热，白天用电量大时，电蓄热装置3供能，循环水流入电蓄热装置3进行三级加热，之后再进入热网供水管道4输送给用户。
本实施例中，所述主接线系统包括第一发电机13、第二发电机13、变压器、电厂出线母线16、第一出线14、第二出线15及连接电网。
本实施例中，所述汽轮机抽汽系统20包括汽轮机11和汽轮机排汽管道9。
本实施例中，所述汽轮机11出汽管道的一个分支与热网加热器8连接，输送蒸汽为热网加热器8加热，另一个分支与热泵7连接，为热泵7提供汽源；汽轮机排汽管道9设置在汽轮机11与热泵7连接的输汽管道上。
固体电蓄热调峰装置具有高电压、大功率、可蓄热的特点，而且固体电蓄热装置有足够大的蓄能系统，可以在夜间，用电低谷的时间段进行储能，而在白天进行供暖、供能，这一优点同时解决了供暖和风电低谷消纳的问题。热电厂用吸收式热泵主要是蒸汽型，主要包括蒸发器、吸收器、冷凝器、再生器、热交换器等，乏汽余热进入蒸发器管程，蒸发器壳程为负压，壳程的冷剂水在传热管外表面蒸发，吸收乏汽的气化潜热余热；吸收器中浓溶液在传热管外表面滴淋，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽气化潜热，并将该潜热释放给吸收器管内的热网水，热网水实现一次升温，与此同时，在吸收器内浓溶液变成稀溶液，经过热交换器升温后进入再生器；再生器中驱动热源蒸汽加热溴化锂溶液，水蒸汽蒸发，溴化锂溶液变为浓溶液，浓溶液经热交换器后进入吸收器进行吸收；再生器中蒸发的冷剂蒸汽进入冷凝器加热管内的热网水，实现热网水的二次升温，冷剂蒸汽冷凝成液态冷剂水进入蒸发器。如此反复，实现热泵循环。
本实用新型将固体电蓄热装置及吸收式热泵技术结合起来，采用吸收式热泵技术回收汽轮机乏汽的热量，加热热网循环水回水，利用电蓄热装置或热网首站进一步加热热网循环水，向城市外网供热。实现能源梯级利用，既能保证市政供热能力，又满足电网的深度调峰。
本实用新型的有益效果是：
1）利用电蓄热装置蓄能系统和吸收式热泵余热利用的特点，吸收式热泵余热利用可弥补机组深度调峰期间，电蓄热装置供热不足的热量，保障居民供热。机组在白天非调峰时段进行热电联合供暖、供电，这一综合应用，有效提高了供暖能力，扩大供暖面积，同时解决了供暖和风电低谷消纳的问题，提高火电机组的深度调峰能力。
2) 电蓄热设备可以作为应急备用热源，提高供热的可靠性。
3）最大限度地为新能源提供上网空间，有效缓解可再生能源消纳困境。
4）随着调峰服务费、峰谷电价等政策的逐步落实，具有广阔的市场发展空间。
5）吸收式热泵回收汽轮机乏汽余热，提高机组热经济性。
尽管具体地参考其优选实施例来示出并描述了本实用新型，但本领域的技术人员可以理解，可以作出形式和细节上的各种改变而不脱离所附权利要求书中所述的本实用新型的范围。以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本实用新型技术方案的范围。